JP3705944B2 - ディスク装置の制御方法及びディスク装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク装置のディスク制御方法及びディスク装置に係り、特に、ディスクに記録されたトラックに対してヘッドを追従させつつ、記録再生を行うディスク装置のディスク制御方法及びディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ハードディスクドライブなどの磁気ディスク装置では、同心円状にトラックが形成される。磁気ヘッドは同心円状のトラックを走査して情報の書き込み、読み出しを行う。
このとき、ディスクにはサーボ情報が所定の位置に書き込まれており、磁気ヘッドによりこのサーボ情報を読み取ることにより、走査位置を検出し、所望のトラックを走査するように制御される。
【０００３】
ハードディスクドライブなどでは、ディスクは通常スピンドルモータに固定された後、サーボ情報が書き込まれる。このため、通常、ディスクの回転中心とトラックの中心とは一致する。
しかしながら、温度の変動やディスクの経時的な変化により、ディスクの回転中心とトラックの中心とが一致しなくなる、いわゆる、偏心が生じる。近年、ディスクへの記録密度が高まっており、ディスクのわずかな偏心で磁気ヘッドがトラックを追従できなくなる。
【０００４】
このため、従来、ディスクの偏心を検出して、偏心によるトラッキングのずれを補償する制御が行われている。ディスクの偏心によるトラッキングずれを補償する方法として本出願人は特願平１０−２８１６２号を提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、特願平１０−２８１６２号に示す従来のディスクの偏心を補償する方法では、トラックの偏心を検出した位置での偏心量の平均値をメモリに記憶し、記憶した偏心量の平均値に応じてＶＣＭを制御し、トラッキング制御を行っていた。このとき、通常の偏心であれば、１回転に１周期程度の偏心量の変動ですむが、高記録密度化に伴い、１回転に２周期以上の高周波数の成分の補正も必要となっている。
【０００６】
しかし、高周波数になると、補正値をそのまま指示値に加算するだけでは、補正制御に位相遅れが発生し、正常に補正が行えない等の問題点があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、偏心に対して正確な補償が行えるディスク制御方法及びディスク装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ヘッドによりディスク上の所定のトラックを走査して情報を記録再生するディスク装置の制御方法において、ヘッドの前記トラックに対する位置ずれ量を、所定の周波数成分毎に、検出し、検出された位置ずれ量を、所定の周波数成分毎に、設定された位相だけ進め、位相が進められた位置ずれ量に各々その影響を小さくする係数を乗算した位置ずれ量を前回位置ずれ量に順次に加算し、位置ずれ補正量記憶手段に記憶し、位置ずれ補正量記憶手段に記憶された位置ずれ量をヘッドの位置を指示する指示値に加算して、ヘッドの移動を制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、ヘッドの前記トラックに対する位置ずれ量を、所定の周波数成分毎に、検出し、検出された位置ずれ量を、所定の周波数成分毎に、設定された位相だけ進め、位相が進められた位置ずれ量に各々その影響を小さくする係数を乗算した位置ずれ量を前回位置ずれ量に順次に加算し、位置ずれ補正量記憶手段に記憶し、位置ずれ補正量記憶手段に記憶された位置ずれ量をヘッドの位置を指示する指示値に加算して、ヘッドの移動を制御することにより、比較的簡単な構成で正確、かつ、安定して制御が可能となる。
【００１１】
ここで、サーボフレームについて説明する。
図２は本発明の一実施例の磁気ディスクのサーボフレームの構成図を示す。図２（Ａ）は磁気ヘッド１８が記録トラック１１の中心を走査している場合、図２（Ｂ）は磁気ヘッド１８が磁気ディスク１０の内周側にずれている場合、図２（Ｃ）は磁気ヘッド１８が磁気ディスク１０の外周側にずれている場合を示す。また、図２（Ｄ）は磁気ヘッド１８が記録トラック１１の中心を走査している場合の信号波形、図２（Ｅ）は磁気ヘッド１８が磁気ディスク１０の内周側にずれている場合の信号波形、図２（Ｆ）は磁気ヘッド１８が磁気ディスク１０の外周側にずれている場合の信号波形を示す。
【００１２】
サーボフレーム１５は、中心が記録トラック１１の中心Ｆに対して半径方向（矢印Ａ１方向）に変位した第１のサーボマーカ１６及び中心が記録トラック１１の中心Ｆに対して半径方向（矢印Ａ２方向）に変位した第２のサーボマーカ１７から構成される。
図２（Ａ）に示すように磁気ヘッド１８の中心が記録トラック１１の中心Ｆと一致していれば、磁気ヘッド１８が記録トラック１１を走査すると、磁気ヘッド１８は第１のサーボマーカ１６と第２のサーボマーカ１７とを均等に走査するので、再生信号は図２（Ｄ）に示すように第１のサーボマーカ１６を再生することにより得られる第１の再生信号と第２のサーボマーカ１７を再生することにより得られる第２の再生信号との信号レベルはほぼ同一となり、連続した波形となる。
【００１３】
また、図２（Ｂ）に示すように磁気ヘッド１８の中心が記録トラック１１の中心Ｆから磁気ディスク１０の半径内周方向（矢印Ａ１方向）にずれていると、磁気ヘッド１８が記録トラック１１を走査すると、磁気ヘッド１８は第１のサーボマーカ１６を走査する領域が多くなり第２のサーボマーカ１７を走査する領域が少なくなるので、再生信号は図２（Ｅ）に示すように第１のサーボマーカ１６を再生することにより得られる第１の再生信号の信号レベルは大きく、第２のサーボマーカ１７を再生することにより得られる第２の再生信号の信号レベルは小さくなる。
【００１４】
さらに、図２（Ｃ）に示すように磁気ヘッド１８の中心が記録トラック１１の中心Ｆから磁気ディスク１０の半径外周方向（矢印Ａ２方向）にずれていると、磁気ヘッド１８が記録トラック１１を走査したとき、磁気ヘッド１８は第１のサーボマーカ１６を走査する領域が少なく、第２のサーボマーカ１７を走査する領域が多くなるので、再生信号は図２（Ｆ）に示すように第１のサーボマーカ１６を再生することにより得られる第１の再生信号の信号レベルは小さく、第２のサーボマーカ１７を再生することにより得られる第２の再生信号の信号レベルは大きくなる。
【００１５】
以上のように磁気ヘッド１８のトラッキングに応じて再生信号の第１の再生信号と第２の再生信号とで信号レベルに差が生じるため、第１の再生信号と第２の再生信号との信号レベル差に応じて磁気ヘッド１８と記録トラック１１とのずれ量を検出し、検出したずれ量に応じて磁気ヘッド１８を変位させることで、トラッキングが行われる。
【００１６】
ここで、図１に示すようにトラック中心ＣＯから距離ｅだけずれた回転中心ＲＯを中心に磁気ディスク１０が回転する場合を考える。
図３に本発明の一実施例の磁気ディスクの偏心を説明するための図を示す。図３は、磁気ディスク１０の回転中心ＲＯと記録トラックの中心ＣＯとがずれたときの状態を示している。
【００１７】
磁気ヘッド１８の軌跡は、記録トラック１１から偏心したヘッド軌跡偏心円ＴＲを描く。各セクタ１２では図３に示すように目標とする記録トラック１１に対して磁気ヘッド１８のヘッド軌跡ＴＲがずれ量ｑだけディスクの半径方向にずれている。
ここで、任意の出発点から磁気ディスク１０が１回転する際に、ディスク中心角θの変化に応じてずれ量ｑの変化を測定すると、所定の波形ｑ（θ）が得られる。
【００１８】
図４は本発明の一実施例のずれ量のディスク回転に対する特性図を示す。
ずれ量ｑは、例えば、図４に示すように磁気ディスク１０の回転角θに対して波形ｑ（θ）となるような波形が得られる。このとき、波形ｑ（θ）の周波数が高くなると実際の磁気ヘッドの補正が波形ｑ（θ）に追従できなくなる。
このため、本実施例では位相変換部を設け、補正値を所定の位相だけ進めることにより補正が正確に追従できる構成とした。
【００１９】
次に本実施例の構成について説明する。
図５は本発明の一実施例のブロック構成図を示す。
本実施例の磁気ディスク装置１００は、磁気ディスク１０１、スピンドルモータ１０２、磁気ヘッド１０３、キャリッジ１０４、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１０５、変復調回路１０６、サーボ回路１０７、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）１０８、パワーアンプ１０９から構成される。
【００２０】
磁気ディスク１０１は、回転中心ＣＯがスピンドルモータ１０２の回転軸１１０に固定される。スピンドルモータ１０２は、回転軸１１０を回転させることにより磁気ディスク１０１を回転させる。
磁気ヘッド１０３は、キャリッジ１０４に固定され、磁気ディスク１０１に対向して配置される。キャリッジ１０４は、ＶＣＭ１０５に固定されている。ＶＣＭ１０５は、ヘッドキャリッジ１０４を磁気ディスク１０１の半径方向に移動させるとともに、磁気ヘッド１０３が磁気ディスク１０１上に形成された所定の記録トラックに追従するように変位させる。
【００２１】
磁気ヘッド１０３は、変復調回路１０６に接続されており、変復調回路１０６から供給された書き込み信号に応じて磁気ディスク１０１に磁気的に作用して磁気ディスク１０１に情報を書き込むとともに、磁気ディスク１０１から情報を読み出し、変復調回路１０６に供給する。
変復調回路１０６は、磁気ヘッド１０３で読み取られた信号から位置信号Ｐを読み出し、サーボ回路１０７に供給する。サーボ回路１０７は、変復調回路１０６から供給された位置信号Ｐ及び外部から供給される位置決め指示に応じてＶＣＭ１０５を制御する電流指示値Ｃを生成し、出力する。
【００２２】
サーボ回路１０７から出力された電流指示値Ｃは、ＤＡＣ１０８に供給される。ＤＡＣ１０８は、サーボ回路１０７から供給された電流指示値Ｃをアナログ信号に変換する。ＤＡＣ１０８で変換されたアナログ信号は、パワーアンプ１０９に供給される。
パワーアンプ１０９は、ＤＡＣ１０８から供給されたアナログ信号を増幅して、ＶＣＭ１０５に供給する。ＶＣＭ１０５は、パワーアンプ１０９から供給される電流に応じて前述したように磁気ヘッド１０３が磁気ディスク１０１上の所定の記録トラックを走査するように駆動される。
【００２３】
次に、本実施例の要部であるサーボ回路１０７について説明する。
図６は本発明の一実施例のサーボ回路のブロック構成図を示す。
サーボ回路１０７は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）から構成される。サーボ回路１０７は、機能的にはコントローラ１１１、目標位置設定部１１２、位置誤差計算部１１３、位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎ、加算器１１５から構成される。
【００２４】
コントローラ１１１は、外部から位置決め指令が供給され、供給された位置決め指令に応じた指示値を出力する。また、コントローラ１１１は、変復調回路１０６に接続されており、現在の磁気ディスク１０１上における磁気ヘッド１０３の走査位置の情報が供給される。
目標位置設定部１１２は、コントローラ１１１と接続されており、コントローラ１１１から供給された位置決め指令に応じた目標トラックの位置に対応した目標位置情報を保持し、保持した目標位置情報を位置誤差計算部１１３に供給する。
【００２５】
位置誤差計算部１１３は、目標位置設定部１１２に設定された目標位置情報と変復調回路１０６から供給される現在位置情報とを差、すなわち、現在位置の目標位置からの誤差である位置誤差情報ｅを算出する。位置誤差算出部１１３で算出された位置誤差情報ｅは、コントローラ１１１及び位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎに供給される。位置ずれ補正部１１４−１は、位置誤差情報ｅの周波数ｆ１成分の誤差を補正する補正値を生成する。位置ずれ補正部１１４−２は、位置誤差情報ｅの周波数ｆ２成分の誤差を補正する補正値を生成する。同様に、位置ずれ補正部１１４−ｎは、位置誤差情報ｅの周波数ｆｎ成分の誤差を補正する補正値を生成する。位置ずれ補正部１１４−１は、位置誤差情報ｅの周波数の一次成分の補正値を生成する。位置ずれ補正部１１４−２は、位置誤差情報ｅの周波数の二次成分の補正値を生成する。・・・位置ずれ補正部１１４−ｎは、位置誤差情報ｅの周波数のｎ次成分の補正値を生成する。
【００２６】
位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎで生成された補正値は、加算器１１５に供給される。加算器１１５は位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎで生成された補正を加算し、コントローラ１１１から出力された指示値に加算し、ＤＡＣ１０８に供給する。
ここで、位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎについて詳細に説明する。
【００２７】
位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎは、位置ずれ量測定部１１６、位相変換部１１７、位置ずれ補正量記憶部１１８、位置ずれ補正値計算部１１９から構成される。
位置ずれ測定部１１６は、位置誤差情報ｅのうち周波数ｆ１〜ｆｎ成分のいずれかの周波数成分の位置誤差情報ｅ１〜ｅｎを測定し、位置誤差情報ｅ１〜ｅｎに応じた変数ａ、ｂを検出する。位置ずれ測定部１１６で測定、検出された位置情報ｅ１〜ｅｎは、位相変換部１１７に供給される。
【００２８】
位相変換部１１７は、位置ずれ測定部１１６から供給された位置誤差情報ｅ１〜ｅｎに応じた変数ａ、ｂを予め設定された位相Δθ１〜Δθｎだけ変移させる。位相変換部１１７で位相が変移された位置誤差情報ｅ１〜ｅｎは、位置ずれ補正量記憶部１１８に供給される。
位置ずれ補正量記憶部１１８は、位相変換部１１７から供給された位置誤差情報ｅ１〜ｅｎを位相変換部１１７で位相が変移された位置に記憶する。位置ずれ補正量記憶部１１８に記憶された位置誤差情報ｅ１〜ｅｎは、位置ずれ補正値計算部１１９に供給される。
【００２９】
位置ずれ補正値計算部１１９は、位置ずれ補正量記憶部１１８に接続されるとともに、コントローラ１１１に接続される。位置ずれ補正値計算部１１９は、コントローラ１１１から供給された位置情報に応じて位置ずれ補正値記憶部１１８に記憶された位置誤差情報ｅ１〜ｅｎを読み出し、位置ずれ補正値として出力する。位置ずれ補正値計算部１１９から出力された位置ずれ補正値は加算器１１５に供給される。
【００３０】
加算器１１５は、コントローラ１１１から供給された指示信号と位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎから供給された補正値とを加算して出力する。加算器１１５で加算された信号は、ＤＡＣ１０８に供給される。
次に、磁気ディスク装置１００のコマンド処理タスクの処理について説明する。
【００３１】
図７は本発明の一実施例のコマンド処理タスクの処理フローチャートを示す。
磁気ディスク装置１００は、電源が投入されるとコマンド処理タスクが実行される。
コマンド処理タスクでは、まず、磁気ディスク装置１００が待機状態の間、ホストから読み出し命令や書き込み命令が供給されたか否かが監視される（ステップＳ１−１、Ｓ１−２）。
【００３２】
ステップＳ１−１、Ｓ１−２で、磁気ディスク装置１００に対してデータの読み出し命令が発令されると、シークコマンドが発行される（ステップＳ１−３）。また、予め設定されたカウント値Ｐがゼロにリセットされる（ステップＳ１−４）。
このカウンタは、後述するように偏心ずれ量補正部１１４−１〜１１４−ｎでオン・オフスイッチとして機能する。
【００３３】
ステップＳ１−４で、カウンタのカウント値Ｐがゼロにリセットされた後、シーク制御が行われる（ステップＳ１−５）。ステップＳ１−５のシーク制御によりヘッドが目標とされる記録シリンダに位置決めされると、カウント値Ｐにカウント数Ｔ１がセットされる（ステップＳ１−６）。このとき、カウント数Ｔ１はディスク１回転のセクタ数よりも大きな値に予め設定される。
【００３４】
ステップＳ１−６でカウント値Ｐがカウント数Ｔ１にセットされると、次に、サーボ回路１０７から出力される指示値Ｃを用いてオントラック制御を行う（ステップＳ１−７）。ステップＳ１−７のオントラック制御により磁気ヘッド１０３は目標記録トラックに追従する。
ステップＳ１−７で、オントラック制御が行われた後、磁気ヘッド１０３の追従により目標記録トラックのデータが読み取り可能か否かが判断される（ステップＳ１−８）。ステップＳ１−８で、データが読み出し不可能であれば、再び、シークコマンドを発行し（ステップＳ１−９）、オフセットシーク制御が実行される（ステップＳ１−１０）。このとき、シークコマンドによりディスク半径方向に微小に磁気ヘッド１０３を変位される。
【００３５】
ステップＳ１−１０で、オフセットシーク制御が実行され、磁気ヘッド１０３が変位した上で、ステップＳ１−７に戻り、再びオントラック制御が行われる。
また、ステップＳ１−８で、データが読み出し可能である場合には、データの読み出しが終了したか否かが判定される（ステップＳ１−１１）。ステップＳ１−１１で、データの読み出しが終了した場合には、ステップＳ１−１に戻り、待機状態に戻る。
【００３６】
また、ステップＳ１−８で、データの読み出しが終了していなければ、ステップＳ１−７のオントラック制御に戻る。
以上が磁気ディスク装置１００の全体の処理である。
次に、位置ずれ量補正部１１４−１〜１１４−ｎの動作について説明する。
図８は本発明の一実施例の位置ずれ量補正部の動作説明図を示す。
【００３７】
位置ずれ量補正部１１４−１〜１１４−ｎによる位置ずれ補正値の計算は、磁気ヘッド１０３がサーボフレームを通過する毎に行われる。
まず、カウント値Ｐがゼロであるか否かが判断される（ステップＳ２−１）。ステップＳ２−１でカウント値Ｐがゼロである場合、位置ずれ量補正部１１４−１〜１１４−ｎにより偏心補正値ｕ（Ｎ）が算出される。なお、各セクタ番号Ｎ毎の偏心補正値ｕ（Ｎ）は、余弦波振幅Ａ、正弦波振幅Ｂ、位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎの段数に基づいて算出される。
【００３８】
ステップＳ２−１でカウント値Ｐがゼロか否かを判断することにより、カウント値Ｐがゼロであれば、シーク制御が実施されているものと判断できる。これは、シーク制御時には、磁気ヘッド１０３が目標トラック以外のトラックを横切るので偏心を検出ことはできない。よって、このようなシーク制御時には位置誤差ｅの測定は控えられる。
【００３９】
このようなときには、位置ずれ量測定部１１６は、ａ＝０、ｂ＝０として出力する。位置ずれ量測定部１１６から出力されたａ、ｂは、位相変換部１１７を介して位置ずれ補正量記憶部１１８に余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂとして記憶される。位置ずれ補正量記憶部１１８には、磁気ヘッド１０３毎の余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂが記憶される。したがって、発行された読み出し指令で特定される磁気ヘッド１０３に対応する余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂを設定すれば、磁気ディスク１０１のデータ面毎の位置ずれ量ｅが異なる場合でも、磁気ヘッド１０３を記録トラックに正確に追従させることができる。
【００４０】
シーク制御後であっても、位置ずれ補正量記憶部１１８には、前回のオントラック制御時に記憶された余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂは保持される。１つの記録トラックから他の記録トラックに磁気ヘッド１０３が移動したとしても、磁気ディスク１０の偏心量ｅ自体は変化しないはずであるから、前回の余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂを用いることによって、偏心補正値ｕ（Ｎ）が瞬時に切り換えられることが回避され、磁気ヘッド１０３の変位揺れを排除できる。例えば、工場出荷時には、位置ずれ補正量記憶部１１８にはＡ＝０、Ｂ＝０が記憶される。
【００４１】
また、余弦波振幅値Ａ及び正弦波振幅値Ｂは、前回の電源切断時に位置ずれ補正量記憶部１１８に記憶された内容をそのまま初期値として用いてもよい。こうした初期値は、例えば、不揮発性メモリに記憶される。また、こうした初期値を用いれば、磁気ヘッド１０３の軌跡を迅速に目標記録トラックに収束することができる。
位置ずれ量補正部１１４−１〜１１４−ｎによる位置ずれ量の計算は、磁気ヘッド１０３がサーボフレームを通過する毎に行われる。
まず、カウント値Ｐがゼロであるか否かが判断される（ステップＳ２−１）。ステップＳ２−１でカウント値Ｐがゼロである場合、位置ずれ量補正部１１４−１〜１１４−ｎにより偏心補正値ｕ（Ｎ）が算出される。なお、各セクタ番号Ｎ毎の偏心補正値ｕ（Ｎ）は、余弦波振幅Ａ、正弦波振幅Ｂ、位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎの段数に基づいて算出される。
【００４２】
また、こうした初期値は工場出荷時に位置ずれ量（偏心量）ｅを測定しておき、測定された偏心量ｅに基づいて設定されてもよい。偏心量ｅの測定にあたっては、上位ホストからの指令によって、補正値計算の実行は阻止されることが望ましい。
ただし、シークコマンドが発行される場合でも、図７のステップＳ１−９及びステップＳ１−１０に示されるオフセットシーク制御には偏心量ｅの測定を控える必要はない。オフセットシーク制御時には、磁気ヘッド１０３はすでに目標とされる記録トラックに位置決めされており、複数本の記録トラックを横切ることはないからである。その結果、同じシークコマンドが発行される場合でも、オフセットシーク制御時には、迅速に偏心量ｅが測定されることとなる。その結果、磁気ヘッド１０３の軌跡は迅速に目標記録トラックに収束することになる。
【００４３】
また、ステップＳ２−１でカウント値Ｐがゼロでなければ、シーク制御中ではないと判断され、カウンタをカウントダウン、すなわち、カウント値Ｐを（Ｐ−１）とする（ステップＳ２−３）。
次に、カウント値Ｐが１周のセクタ数Ｓより大きいか否かが判断される（ステップＳ２−４）。
【００４４】
ステップＳ２−４で、カウント値Ｐが１周のセクタ数Ｓより大きければ、ステップＳ２−２により位置ずれ量補正値計算部１１９により偏心補正値ｕ（Ｎ）を算出する。
また、ステップＳ２−４で、カウント値Ｐが１周のセクタ数Ｓより小さければ、位置ずれ量測定部１１６により位置ずれ量ａ、ｂが測定される（ステップＳ２−５）。位置ずれ量ａ、ｂは、セクタ番号Ｎに基づいて算出される。
カウント値Ｐが１周のセクタ数Ｓより大きい間は、ステップＳ２−１〜Ｓ２−４が繰り返され、位置ずれ量測定部１１６による位置ずれ量ａ、ｂの測定は行われず、位置ずれ量補正値計算部１１９により偏心補正値が計算され、補正が行われ、磁気ヘッド１０３の位置の安定が計られ、カウント値Ｐが１周のセクタ数Ｓに達し、磁気ヘッド１０３の位置の安定化が計られてから、位置ずれ量測定部１１６による位置ずれ量ａ、ｂの測定が行われる。
【００４５】
位置ずれ量測定部１１６による位置ずれ量ａ、ｂは、式（１）、（２）に示されるように前回の位置ずれ量ａ、ｂに今回の測定値を順次に加算することにより計測される。計測された結果は、位相変換部１１７を介して位置ずれ量記憶部１１８に記憶される。このとき、位相変換部１１７では、計測された位置ずれ量ａ、ｂの測定値Ｎに位相ずれ量Δθｎを加算した位置に変換されて、位置ずれ補正量記憶部１１８に記憶する。
【００４６】
こうした加算は、カウント値Ｐがゼロか否かが判定され（ステップＳ２−６）、カウント値Ｐがゼロになるまで繰り返される。すなわち、カウント値Ｐがゼロになるまで、ステップＳ２−１〜Ｓ２−６の処理が繰り返され、その結果ディスク１回転にわたって位置ずれ量ａ、ｂの総計が算出され、記憶される。
ステップＳ２−６で、カウント値Ｐがゼロになると、位置ずれ量記憶部１１８に記憶された位置ずれ量ａ、ｂは、位置ずれ量補正値計算部１１９により計数Ｋが掛け合わされ、前回の余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂに加算され、位置ずれ補正量記憶部１１８に記憶される。
【００４７】
すなわち、余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂは、
Ａ＋Ｋ×ａ
Ｂ＋Ｋ×ｂ
で算出される（ステップＳ２−７）。
このように、位置ずれ量ａ、ｂに計数Ｋを掛け合わせて位置ずれ量ａ、ｂの影響を縮小して余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂに加算することにより、余弦波振幅Ａ、正弦波振幅Ｂが求められる。
【００４８】
ステップＳ２−７で、余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂが求められると、位置ずれ量ａ、ｂは初期化される（ステップＳ２−８）。
続いて、カウント値Ｐにカウント数Ｔ２が設定される（ステップＳ２−９）。このカウント数Ｔ２はディスク１回転のセクタ数に設定されている。よって、２週目以降は待機時間なしに偏心量の測定が行える。
【００４９】
図９は本発明の一実施例の動作説明図を示す。図９（Ａ）は回転周波数と同じ周波数の位置ずれ補正波形、図９（Ｂ）は回転周波数の２倍の周波数の位置ずれ補正波形、図９（Ｃ）は回転周波数の３倍の周波数の位置ずれ補正波形、図９（Ｄ）は位置ずれ合成波形を示す。図９で実線は位相変換後の位置ずれ補正波形、破線は実際に検出された位置ずれ補正波形を示す。
【００５０】
位置ずれ補正部１１４−１では、図９（Ａ）に示すような回転周波数と同じ周波数の位置ずれ補正値が生成される。また、位置ずれ補正部１１４−２では、図９（Ｂ）に示すような回転周波数の２倍の周波数の位置ずれ補正値が生成される。位置ずれ補正部１１４−２では、図９（Ｃ）に示すような回転周波数の３倍の周波数の位置ずれ補正値が生成される。例えば、位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎが位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−３であるとすると、その補正値の合成波形は、図９（Ｄ）に示すように位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−３の補正値を加算した波形となる。
【００５１】
このとき、位置ずれ補正部１１４−１で生成される波形は、図９（Ａ）に破線で示すように実際に算出された補正波形を予め設定された位相差Δθ１だけ進めた波形とされる。また、位置ずれ補正部１１４−２で生成される波形は、図９（Ｂ）に破線で示すように実際に算出された補正波形を予め設定された位相差Δθ２だけ進めた波形とされる。さらに、位置ずれ補正部１１４−３で生成される波形は、図９（Ｃ）に破線で示すように実際に算出された補正波形を予め設定された位相差Δθ３だけ進めた波形とされる。
【００５２】
このように、周波数に応じて設定された位相差Δθ１〜Δθ３により各位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎで算出された補正波形を進めることにより補正波形の遅れを補償できる。よって、これらの補正波形を図９（Ｄ）に示すように合成してコントローラ１１１からの指示値に加算して磁気ヘッド１０３を制御することにより、正確な位置制御が行える。
【００５３】
なお、本実施例では、位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎを並列的に設け、異なる周波数成分の補正波形を得たが、磁気ディスク１０１の回転に応じて測定周波数、位相を異ならせ、補正波形を得るようにしてもよい。
図１０は本発明の他の実施例のブロック構成図を示す。同図中、図６と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００５４】
本実施例では、コントローラ２１１からの指示に応じて位置ずれ補正部２１２の位置ずれ量測定部２１３で測定される位置ずれ量の周波数がｆ１〜ｆｎで順次切り替わる。また、コントローラ２１１からの指示に応じて位相変換部２１４で設定される位相がΔθ１〜Δθｎで順次切り替わる。
コントローラ２１１は、磁気ディスク１０１が所定回転すると、位置ずれ補正部２１２の位置ずれ量測定部２１３で測定される位置ずれ量の周波数をｆ１からｆ２に切り換えるとともに、位相変換部２１４で設定される位相がΔθ１からΔθ２で切り換える指示を行う。コントローラ２１１は、磁気ディスク１０１がさらに所定回転すると、位置ずれ補正部２１２の位置ずれ量測定部２１３で測定される位置ずれ量の周波数をｆ２からｆ３に切り換えるとともに、位相変換部２１４で設定される位相がΔθ２からΔθ３で切り換える指示を行う。上記動作を順次行い周波数ｆ１〜ｆｎの位置ずれ補正波形を得る。
【００５５】
本実施例によれば、複数の位置ずれ補正を同時に行う必要がないので、処理の負担を軽減できる。
【００５６】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、ヘッドの前記トラックに対する位置ずれ量を、所定の周波数成分毎に、検出し、検出された位置ずれ量を、所定の周波数成分毎に、設定された位相だけ進め、位相が進められた位置ずれ量に各々その影響を小さくする係数を乗算した位置ずれ量を前回位置ずれ量に順次に加算し、位置ずれ補正量記憶手段に記憶し、位置ずれ補正量記憶手段に記憶された位置ずれ量をヘッドの位置を指示する指示値に加算して、ヘッドの移動を制御することにより、比較的簡単な構成で正確、かつ、安定して制御が可能となる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の磁気ディスクのフォーマットを示す図である。
【図２】本発明の一実施例の磁気ディスクのサーボフレームの構成図である。
【図３】本発明の一実施例の磁気ディスクの偏心を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施例のずれ量のディスク回転に対する特性図である。
【図５】本発明の一実施例のブロック構成図である。
【図６】本発明の一実施例のサーボ回路のブロック構成図である。
【図７】本発明の一実施例のコマンド処理タスクの処理フローチャートである。
【図８】本発明の一実施例の位置ずれ量補正部の処理フローチャートである。
【図９】本発明の一実施例の動作説明図である。
【図１０】本発明の他の実施例のブロック構成図である。
【符号の説明】
１００ 磁気ディスク装置
１０、１０１ 磁気ディスク
１０２ スピンドルモータ
１０３ 磁気ヘッド
１０４ キャリッジ
１０５ ＶＣＭ
１０６ 変復調回路
１０７ サーボ回路
１０８ ＤＡＣ
１０９ パワーアンプ
１１０ 回転軸
１１１ コントローラ
１１２ 目標位置設定部
１１３ 位置誤差計算部
１１４−１〜１１４−ｎ、２１２ 位置ずれ補正部
１１５ 加算器
１１６ 位置ずれ量測定部
１１７ 位相変換部
１１８ 位置ずれ補正量記憶部
１１９ 位置ずれ補正値計算部
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク装置のディスク制御方法及びディスク装置に係り、特に、ディスクに記録されたトラックに対してヘッドを追従させつつ、記録再生を行うディスク装置のディスク制御方法及びディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ハードディスクドライブなどの磁気ディスク装置では、同心円状にトラックが形成される。磁気ヘッドは同心円状のトラックを走査して情報の書き込み、読み出しを行う。
このとき、ディスクにはサーボ情報が所定の位置に書き込まれており、磁気ヘッドによりこのサーボ情報を読み取ることにより、走査位置を検出し、所望のトラックを走査するように制御される。
【０００３】
ハードディスクドライブなどでは、ディスクは通常スピンドルモータに固定された後、サーボ情報が書き込まれる。このため、通常、ディスクの回転中心とトラックの中心とは一致する。
しかしながら、温度の変動やディスクの経時的な変化により、ディスクの回転中心とトラックの中心とが一致しなくなる、いわゆる、偏心が生じる。近年、ディスクへの記録密度が高まっており、ディスクのわずかな偏心で磁気ヘッドがトラックを追従できなくなる。
【０００４】
このため、従来、ディスクの偏心を検出して、偏心によるトラッキングのずれを補償する制御が行われている。ディスクの偏心によるトラッキングずれを補償する方法として本出願人は特願平１０−２８１６２号を提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、特願平１０−２８１６２号に示す従来のディスクの偏心を補償する方法では、トラックの偏心を検出した位置での偏心量の平均値をメモリに記憶し、記憶した偏心量の平均値に応じてＶＣＭを制御し、トラッキング制御を行っていた。このとき、通常の偏心であれば、１回転に１周期程度の偏心量の変動ですむが、高記録密度化に伴い、１回転に２周期以上の高周波数の成分の補正も必要となっている。
【０００６】
しかし、高周波数になると、補正値をそのまま指示値に加算するだけでは、補正制御に位相遅れが発生し、正常に補正が行えない等の問題点があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、偏心に対して正確な補償が行えるディスク制御方法及びディスク装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ヘッドによりディスク上の所定のトラックを走査して情報を記録再生するディスク装置の制御方法において、ヘッドの前記トラックに対する位置ずれ量を、所定の周波数成分毎に、検出し、検出された位置ずれ量を、所定の周波数成分毎に、設定された位相だけ進め、位相が進められた位置ずれ量に各々その影響を小さくする係数を乗算した位置ずれ量を前回位置ずれ量に順次に加算し、位置ずれ補正量記憶手段に記憶し、位置ずれ補正量記憶手段に記憶された位置ずれ量をヘッドの位置を指示する指示値に加算して、ヘッドの移動を制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、ヘッドの前記トラックに対する位置ずれ量を、所定の周波数成分毎に、検出し、検出された位置ずれ量を、所定の周波数成分毎に、設定された位相だけ進め、位相が進められた位置ずれ量に各々その影響を小さくする係数を乗算した位置ずれ量を前回位置ずれ量に順次に加算し、位置ずれ補正量記憶手段に記憶し、位置ずれ補正量記憶手段に記憶された位置ずれ量をヘッドの位置を指示する指示値に加算して、ヘッドの移動を制御することにより、比較的簡単な構成で正確、かつ、安定して制御が可能となる。
【００１１】
ここで、サーボフレームについて説明する。
図２は本発明の一実施例の磁気ディスクのサーボフレームの構成図を示す。図２（Ａ）は磁気ヘッド１８が記録トラック１１の中心を走査している場合、図２（Ｂ）は磁気ヘッド１８が磁気ディスク１０の内周側にずれている場合、図２（Ｃ）は磁気ヘッド１８が磁気ディスク１０の外周側にずれている場合を示す。また、図２（Ｄ）は磁気ヘッド１８が記録トラック１１の中心を走査している場合の信号波形、図２（Ｅ）は磁気ヘッド１８が磁気ディスク１０の内周側にずれている場合の信号波形、図２（Ｆ）は磁気ヘッド１８が磁気ディスク１０の外周側にずれている場合の信号波形を示す。
【００１２】
サーボフレーム１５は、中心が記録トラック１１の中心Ｆに対して半径方向（矢印Ａ１方向）に変位した第１のサーボマーカ１６及び中心が記録トラック１１の中心Ｆに対して半径方向（矢印Ａ２方向）に変位した第２のサーボマーカ１７から構成される。
図２（Ａ）に示すように磁気ヘッド１８の中心が記録トラック１１の中心Ｆと一致していれば、磁気ヘッド１８が記録トラック１１を走査すると、磁気ヘッド１８は第１のサーボマーカ１６と第２のサーボマーカ１７とを均等に走査するので、再生信号は図２（Ｄ）に示すように第１のサーボマーカ１６を再生することにより得られる第１の再生信号と第２のサーボマーカ１７を再生することにより得られる第２の再生信号との信号レベルはほぼ同一となり、連続した波形となる。
【００１３】
また、図２（Ｂ）に示すように磁気ヘッド１８の中心が記録トラック１１の中心Ｆから磁気ディスク１０の半径内周方向（矢印Ａ１方向）にずれていると、磁気ヘッド１８が記録トラック１１を走査すると、磁気ヘッド１８は第１のサーボマーカ１６を走査する領域が多くなり第２のサーボマーカ１７を走査する領域が少なくなるので、再生信号は図２（Ｅ）に示すように第１のサーボマーカ１６を再生することにより得られる第１の再生信号の信号レベルは大きく、第２のサーボマーカ１７を再生することにより得られる第２の再生信号の信号レベルは小さくなる。
【００１４】
さらに、図２（Ｃ）に示すように磁気ヘッド１８の中心が記録トラック１１の中心Ｆから磁気ディスク１０の半径外周方向（矢印Ａ２方向）にずれていると、磁気ヘッド１８が記録トラック１１を走査したとき、磁気ヘッド１８は第１のサーボマーカ１６を走査する領域が少なく、第２のサーボマーカ１７を走査する領域が多くなるので、再生信号は図２（Ｆ）に示すように第１のサーボマーカ１６を再生することにより得られる第１の再生信号の信号レベルは小さく、第２のサーボマーカ１７を再生することにより得られる第２の再生信号の信号レベルは大きくなる。
【００１５】
以上のように磁気ヘッド１８のトラッキングに応じて再生信号の第１の再生信号と第２の再生信号とで信号レベルに差が生じるため、第１の再生信号と第２の再生信号との信号レベル差に応じて磁気ヘッド１８と記録トラック１１とのずれ量を検出し、検出したずれ量に応じて磁気ヘッド１８を変位させることで、トラッキングが行われる。
【００１６】
ここで、図１に示すようにトラック中心ＣＯから距離ｅだけずれた回転中心ＲＯを中心に磁気ディスク１０が回転する場合を考える。
図３に本発明の一実施例の磁気ディスクの偏心を説明するための図を示す。図３は、磁気ディスク１０の回転中心ＲＯと記録トラックの中心ＣＯとがずれたときの状態を示している。
【００１７】
磁気ヘッド１８の軌跡は、記録トラック１１から偏心したヘッド軌跡偏心円ＴＲを描く。各セクタ１２では図３に示すように目標とする記録トラック１１に対して磁気ヘッド１８のヘッド軌跡ＴＲがずれ量ｑだけディスクの半径方向にずれている。
ここで、任意の出発点から磁気ディスク１０が１回転する際に、ディスク中心角θの変化に応じてずれ量ｑの変化を測定すると、所定の波形ｑ（θ）が得られる。
【００１８】
図４は本発明の一実施例のずれ量のディスク回転に対する特性図を示す。
ずれ量ｑは、例えば、図４に示すように磁気ディスク１０の回転角θに対して波形ｑ（θ）となるような波形が得られる。このとき、波形ｑ（θ）の周波数が高くなると実際の磁気ヘッドの補正が波形ｑ（θ）に追従できなくなる。
このため、本実施例では位相変換部を設け、補正値を所定の位相だけ進めることにより補正が正確に追従できる構成とした。
【００１９】
次に本実施例の構成について説明する。
図５は本発明の一実施例のブロック構成図を示す。
本実施例の磁気ディスク装置１００は、磁気ディスク１０１、スピンドルモータ１０２、磁気ヘッド１０３、キャリッジ１０４、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１０５、変復調回路１０６、サーボ回路１０７、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）１０８、パワーアンプ１０９から構成される。
【００２０】
磁気ディスク１０１は、回転中心ＣＯがスピンドルモータ１０２の回転軸１１０に固定される。スピンドルモータ１０２は、回転軸１１０を回転させることにより磁気ディスク１０１を回転させる。
磁気ヘッド１０３は、キャリッジ１０４に固定され、磁気ディスク１０１に対向して配置される。キャリッジ１０４は、ＶＣＭ１０５に固定されている。ＶＣＭ１０５は、ヘッドキャリッジ１０４を磁気ディスク１０１の半径方向に移動させるとともに、磁気ヘッド１０３が磁気ディスク１０１上に形成された所定の記録トラックに追従するように変位させる。
【００２１】
磁気ヘッド１０３は、変復調回路１０６に接続されており、変復調回路１０６から供給された書き込み信号に応じて磁気ディスク１０１に磁気的に作用して磁気ディスク１０１に情報を書き込むとともに、磁気ディスク１０１から情報を読み出し、変復調回路１０６に供給する。
変復調回路１０６は、磁気ヘッド１０３で読み取られた信号から位置信号Ｐを読み出し、サーボ回路１０７に供給する。サーボ回路１０７は、変復調回路１０６から供給された位置信号Ｐ及び外部から供給される位置決め指示に応じてＶＣＭ１０５を制御する電流指示値Ｃを生成し、出力する。
【００２２】
サーボ回路１０７から出力された電流指示値Ｃは、ＤＡＣ１０８に供給される。ＤＡＣ１０８は、サーボ回路１０７から供給された電流指示値Ｃをアナログ信号に変換する。ＤＡＣ１０８で変換されたアナログ信号は、パワーアンプ１０９に供給される。
パワーアンプ１０９は、ＤＡＣ１０８から供給されたアナログ信号を増幅して、ＶＣＭ１０５に供給する。ＶＣＭ１０５は、パワーアンプ１０９から供給される電流に応じて前述したように磁気ヘッド１０３が磁気ディスク１０１上の所定の記録トラックを走査するように駆動される。
【００２３】
次に、本実施例の要部であるサーボ回路１０７について説明する。
図６は本発明の一実施例のサーボ回路のブロック構成図を示す。
サーボ回路１０７は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）から構成される。サーボ回路１０７は、機能的にはコントローラ１１１、目標位置設定部１１２、位置誤差計算部１１３、位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎ、加算器１１５から構成される。
【００２４】
コントローラ１１１は、外部から位置決め指令が供給され、供給された位置決め指令に応じた指示値を出力する。また、コントローラ１１１は、変復調回路１０６に接続されており、現在の磁気ディスク１０１上における磁気ヘッド１０３の走査位置の情報が供給される。
目標位置設定部１１２は、コントローラ１１１と接続されており、コントローラ１１１から供給された位置決め指令に応じた目標トラックの位置に対応した目標位置情報を保持し、保持した目標位置情報を位置誤差計算部１１３に供給する。
【００２５】
位置誤差計算部１１３は、目標位置設定部１１２に設定された目標位置情報と変復調回路１０６から供給される現在位置情報とを差、すなわち、現在位置の目標位置からの誤差である位置誤差情報ｅを算出する。位置誤差算出部１１３で算出された位置誤差情報ｅは、コントローラ１１１及び位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎに供給される。位置ずれ補正部１１４−１は、位置誤差情報ｅの周波数ｆ１成分の誤差を補正する補正値を生成する。位置ずれ補正部１１４−２は、位置誤差情報ｅの周波数ｆ２成分の誤差を補正する補正値を生成する。同様に、位置ずれ補正部１１４−ｎは、位置誤差情報ｅの周波数ｆｎ成分の誤差を補正する補正値を生成する。位置ずれ補正部１１４−１は、位置誤差情報ｅの周波数の一次成分の補正値を生成する。位置ずれ補正部１１４−２は、位置誤差情報ｅの周波数の二次成分の補正値を生成する。・・・位置ずれ補正部１１４−ｎは、位置誤差情報ｅの周波数のｎ次成分の補正値を生成する。
【００２６】
位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎで生成された補正値は、加算器１１５に供給される。加算器１１５は位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎで生成された補正を加算し、コントローラ１１１から出力された指示値に加算し、ＤＡＣ１０８に供給する。
ここで、位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎについて詳細に説明する。
【００２７】
位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎは、位置ずれ量測定部１１６、位相変換部１１７、位置ずれ補正量記憶部１１８、位置ずれ補正値計算部１１９から構成される。
位置ずれ測定部１１６は、位置誤差情報ｅのうち周波数ｆ１〜ｆｎ成分のいずれかの周波数成分の位置誤差情報ｅ１〜ｅｎを測定し、位置誤差情報ｅ１〜ｅｎに応じた変数ａ、ｂを検出する。位置ずれ測定部１１６で測定、検出された位置情報ｅ１〜ｅｎは、位相変換部１１７に供給される。
【００２８】
位相変換部１１７は、位置ずれ測定部１１６から供給された位置誤差情報ｅ１〜ｅｎに応じた変数ａ、ｂを予め設定された位相Δθ１〜Δθｎだけ変移させる。位相変換部１１７で位相が変移された位置誤差情報ｅ１〜ｅｎは、位置ずれ補正量記憶部１１８に供給される。
位置ずれ補正量記憶部１１８は、位相変換部１１７から供給された位置誤差情報ｅ１〜ｅｎを位相変換部１１７で位相が変移された位置に記憶する。位置ずれ補正量記憶部１１８に記憶された位置誤差情報ｅ１〜ｅｎは、位置ずれ補正値計算部１１９に供給される。
【００２９】
位置ずれ補正値計算部１１９は、位置ずれ補正量記憶部１１８に接続されるとともに、コントローラ１１１に接続される。位置ずれ補正値計算部１１９は、コントローラ１１１から供給された位置情報に応じて位置ずれ補正値記憶部１１８に記憶された位置誤差情報ｅ１〜ｅｎを読み出し、位置ずれ補正値として出力する。位置ずれ補正値計算部１１９から出力された位置ずれ補正値は加算器１１５に供給される。
【００３０】
加算器１１５は、コントローラ１１１から供給された指示信号と位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎから供給された補正値とを加算して出力する。加算器１１５で加算された信号は、ＤＡＣ１０８に供給される。
次に、磁気ディスク装置１００のコマンド処理タスクの処理について説明する。
【００３１】
図７は本発明の一実施例のコマンド処理タスクの処理フローチャートを示す。
磁気ディスク装置１００は、電源が投入されるとコマンド処理タスクが実行される。
コマンド処理タスクでは、まず、磁気ディスク装置１００が待機状態の間、ホストから読み出し命令や書き込み命令が供給されたか否かが監視される（ステップＳ１−１、Ｓ１−２）。
【００３２】
ステップＳ１−１、Ｓ１−２で、磁気ディスク装置１００に対してデータの読み出し命令が発令されると、シークコマンドが発行される（ステップＳ１−３）。また、予め設定されたカウント値Ｐがゼロにリセットされる（ステップＳ１−４）。
このカウンタは、後述するように偏心ずれ量補正部１１４−１〜１１４−ｎでオン・オフスイッチとして機能する。
【００３３】
ステップＳ１−４で、カウンタのカウント値Ｐがゼロにリセットされた後、シーク制御が行われる（ステップＳ１−５）。ステップＳ１−５のシーク制御によりヘッドが目標とされる記録シリンダに位置決めされると、カウント値Ｐにカウント数Ｔ１がセットされる（ステップＳ１−６）。このとき、カウント数Ｔ１はディスク１回転のセクタ数よりも大きな値に予め設定される。
【００３４】
ステップＳ１−６でカウント値Ｐがカウント数Ｔ１にセットされると、次に、サーボ回路１０７から出力される指示値Ｃを用いてオントラック制御を行う（ステップＳ１−７）。ステップＳ１−７のオントラック制御により磁気ヘッド１０３は目標記録トラックに追従する。
ステップＳ１−７で、オントラック制御が行われた後、磁気ヘッド１０３の追従により目標記録トラックのデータが読み取り可能か否かが判断される（ステップＳ１−８）。ステップＳ１−８で、データが読み出し不可能であれば、再び、シークコマンドを発行し（ステップＳ１−９）、オフセットシーク制御が実行される（ステップＳ１−１０）。このとき、シークコマンドによりディスク半径方向に微小に磁気ヘッド１０３を変位される。
【００３５】
ステップＳ１−１０で、オフセットシーク制御が実行され、磁気ヘッド１０３が変位した上で、ステップＳ１−７に戻り、再びオントラック制御が行われる。
また、ステップＳ１−８で、データが読み出し可能である場合には、データの読み出しが終了したか否かが判定される（ステップＳ１−１１）。ステップＳ１−１１で、データの読み出しが終了した場合には、ステップＳ１−１に戻り、待機状態に戻る。
【００３６】
また、ステップＳ１−８で、データの読み出しが終了していなければ、ステップＳ１−７のオントラック制御に戻る。
以上が磁気ディスク装置１００の全体の処理である。
次に、位置ずれ量補正部１１４−１〜１１４−ｎの動作について説明する。
図８は本発明の一実施例の位置ずれ量補正部の動作説明図を示す。
【００３７】
位置ずれ量補正部１１４−１〜１１４−ｎによる位置ずれ補正値の計算は、磁気ヘッド１０３がサーボフレームを通過する毎に行われる。
まず、カウント値Ｐがゼロであるか否かが判断される（ステップＳ２−１）。ステップＳ２−１でカウント値Ｐがゼロである場合、位置ずれ量補正部１１４−１〜１１４−ｎにより偏心補正値ｕ（Ｎ）が算出される。なお、各セクタ番号Ｎ毎の偏心補正値ｕ（Ｎ）は、余弦波振幅Ａ、正弦波振幅Ｂ、位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎの段数に基づいて算出される。
【００３８】
ステップＳ２−１でカウント値Ｐがゼロか否かを判断することにより、カウント値Ｐがゼロであれば、シーク制御が実施されているものと判断できる。これは、シーク制御時には、磁気ヘッド１０３が目標トラック以外のトラックを横切るので偏心を検出ことはできない。よって、このようなシーク制御時には位置誤差ｅの測定は控えられる。
【００３９】
このようなときには、位置ずれ量測定部１１６は、ａ＝０、ｂ＝０として出力する。位置ずれ量測定部１１６から出力されたａ、ｂは、位相変換部１１７を介して位置ずれ補正量記憶部１１８に余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂとして記憶される。位置ずれ補正量記憶部１１８には、磁気ヘッド１０３毎の余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂが記憶される。したがって、発行された読み出し指令で特定される磁気ヘッド１０３に対応する余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂを設定すれば、磁気ディスク１０１のデータ面毎の位置ずれ量ｅが異なる場合でも、磁気ヘッド１０３を記録トラックに正確に追従させることができる。
【００４０】
シーク制御後であっても、位置ずれ補正量記憶部１１８には、前回のオントラック制御時に記憶された余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂは保持される。１つの記録トラックから他の記録トラックに磁気ヘッド１０３が移動したとしても、磁気ディスク１０の偏心量ｅ自体は変化しないはずであるから、前回の余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂを用いることによって、偏心補正値ｕ（Ｎ）が瞬時に切り換えられることが回避され、磁気ヘッド１０３の変位揺れを排除できる。例えば、工場出荷時には、位置ずれ補正量記憶部１１８にはＡ＝０、Ｂ＝０が記憶される。
【００４１】
また、余弦波振幅値Ａ及び正弦波振幅値Ｂは、前回の電源切断時に位置ずれ補正量記憶部１１８に記憶された内容をそのまま初期値として用いてもよい。こうした初期値は、例えば、不揮発性メモリに記憶される。また、こうした初期値を用いれば、磁気ヘッド１０３の軌跡を迅速に目標記録トラックに収束することができる。
位置ずれ量補正部１１４−１〜１１４−ｎによる位置ずれ量の計算は、磁気ヘッド１０３がサーボフレームを通過する毎に行われる。
まず、カウント値Ｐがゼロであるか否かが判断される（ステップＳ２−１）。ステップＳ２−１でカウント値Ｐがゼロである場合、位置ずれ量補正部１１４−１〜１１４−ｎにより偏心補正値ｕ（Ｎ）が算出される。なお、各セクタ番号Ｎ毎の偏心補正値ｕ（Ｎ）は、余弦波振幅Ａ、正弦波振幅Ｂ、位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎの段数に基づいて算出される。
【００４２】
また、こうした初期値は工場出荷時に位置ずれ量（偏心量）ｅを測定しておき、測定された偏心量ｅに基づいて設定されてもよい。偏心量ｅの測定にあたっては、上位ホストからの指令によって、補正値計算の実行は阻止されることが望ましい。
ただし、シークコマンドが発行される場合でも、図７のステップＳ１−９及びステップＳ１−１０に示されるオフセットシーク制御には偏心量ｅの測定を控える必要はない。オフセットシーク制御時には、磁気ヘッド１０３はすでに目標とされる記録トラックに位置決めされており、複数本の記録トラックを横切ることはないからである。その結果、同じシークコマンドが発行される場合でも、オフセットシーク制御時には、迅速に偏心量ｅが測定されることとなる。その結果、磁気ヘッド１０３の軌跡は迅速に目標記録トラックに収束することになる。
【００４３】
また、ステップＳ２−１でカウント値Ｐがゼロでなければ、シーク制御中ではないと判断され、カウンタをカウントダウン、すなわち、カウント値Ｐを（Ｐ−１）とする（ステップＳ２−３）。
次に、カウント値Ｐが１周のセクタ数Ｓより大きいか否かが判断される（ステップＳ２−４）。
【００４４】
ステップＳ２−４で、カウント値Ｐが１周のセクタ数Ｓより大きければ、ステップＳ２−２により位置ずれ量補正値計算部１１９により偏心補正値ｕ（Ｎ）を算出する。
また、ステップＳ２−４で、カウント値Ｐが１周のセクタ数Ｓより小さければ、位置ずれ量測定部１１６により位置ずれ量ａ、ｂが測定される（ステップＳ２−５）。位置ずれ量ａ、ｂは、セクタ番号Ｎに基づいて算出される。
カウント値Ｐが１周のセクタ数Ｓより大きい間は、ステップＳ２−１〜Ｓ２−４が繰り返され、位置ずれ量測定部１１６による位置ずれ量ａ、ｂの測定は行われず、位置ずれ量補正値計算部１１９により偏心補正値が計算され、補正が行われ、磁気ヘッド１０３の位置の安定が計られ、カウント値Ｐが１周のセクタ数Ｓに達し、磁気ヘッド１０３の位置の安定化が計られてから、位置ずれ量測定部１１６による位置ずれ量ａ、ｂの測定が行われる。
【００４５】
位置ずれ量測定部１１６による位置ずれ量ａ、ｂは、式（１）、（２）に示されるように前回の位置ずれ量ａ、ｂに今回の測定値を順次に加算することにより計測される。計測された結果は、位相変換部１１７を介して位置ずれ量記憶部１１８に記憶される。このとき、位相変換部１１７では、計測された位置ずれ量ａ、ｂの測定値Ｎに位相ずれ量Δθｎを加算した位置に変換されて、位置ずれ補正量記憶部１１８に記憶する。
【００４６】
こうした加算は、カウント値Ｐがゼロか否かが判定され（ステップＳ２−６）、カウント値Ｐがゼロになるまで繰り返される。すなわち、カウント値Ｐがゼロになるまで、ステップＳ２−１〜Ｓ２−６の処理が繰り返され、その結果ディスク１回転にわたって位置ずれ量ａ、ｂの総計が算出され、記憶される。
ステップＳ２−６で、カウント値Ｐがゼロになると、位置ずれ量記憶部１１８に記憶された位置ずれ量ａ、ｂは、位置ずれ量補正値計算部１１９により計数Ｋが掛け合わされ、前回の余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂに加算され、位置ずれ補正量記憶部１１８に記憶される。
【００４７】
すなわち、余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂは、
Ａ＋Ｋ×ａ
Ｂ＋Ｋ×ｂ
で算出される（ステップＳ２−７）。
このように、位置ずれ量ａ、ｂに計数Ｋを掛け合わせて位置ずれ量ａ、ｂの影響を縮小して余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂに加算することにより、余弦波振幅Ａ、正弦波振幅Ｂが求められる。
【００４８】
ステップＳ２−７で、余弦波振幅Ａ及び正弦波振幅Ｂが求められると、位置ずれ量ａ、ｂは初期化される（ステップＳ２−８）。
続いて、カウント値Ｐにカウント数Ｔ２が設定される（ステップＳ２−９）。このカウント数Ｔ２はディスク１回転のセクタ数に設定されている。よって、２週目以降は待機時間なしに偏心量の測定が行える。
【００４９】
図９は本発明の一実施例の動作説明図を示す。図９（Ａ）は回転周波数と同じ周波数の位置ずれ補正波形、図９（Ｂ）は回転周波数の２倍の周波数の位置ずれ補正波形、図９（Ｃ）は回転周波数の３倍の周波数の位置ずれ補正波形、図９（Ｄ）は位置ずれ合成波形を示す。図９で実線は位相変換後の位置ずれ補正波形、破線は実際に検出された位置ずれ補正波形を示す。
【００５０】
位置ずれ補正部１１４−１では、図９（Ａ）に示すような回転周波数と同じ周波数の位置ずれ補正値が生成される。また、位置ずれ補正部１１４−２では、図９（Ｂ）に示すような回転周波数の２倍の周波数の位置ずれ補正値が生成される。位置ずれ補正部１１４−２では、図９（Ｃ）に示すような回転周波数の３倍の周波数の位置ずれ補正値が生成される。例えば、位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎが位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−３であるとすると、その補正値の合成波形は、図９（Ｄ）に示すように位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−３の補正値を加算した波形となる。
【００５１】
このとき、位置ずれ補正部１１４−１で生成される波形は、図９（Ａ）に破線で示すように実際に算出された補正波形を予め設定された位相差Δθ１だけ進めた波形とされる。また、位置ずれ補正部１１４−２で生成される波形は、図９（Ｂ）に破線で示すように実際に算出された補正波形を予め設定された位相差Δθ２だけ進めた波形とされる。さらに、位置ずれ補正部１１４−３で生成される波形は、図９（Ｃ）に破線で示すように実際に算出された補正波形を予め設定された位相差Δθ３だけ進めた波形とされる。
【００５２】
このように、周波数に応じて設定された位相差Δθ１〜Δθ３により各位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎで算出された補正波形を進めることにより補正波形の遅れを補償できる。よって、これらの補正波形を図９（Ｄ）に示すように合成してコントローラ１１１からの指示値に加算して磁気ヘッド１０３を制御することにより、正確な位置制御が行える。
【００５３】
なお、本実施例では、位置ずれ補正部１１４−１〜１１４−ｎを並列的に設け、異なる周波数成分の補正波形を得たが、磁気ディスク１０１の回転に応じて測定周波数、位相を異ならせ、補正波形を得るようにしてもよい。
図１０は本発明の他の実施例のブロック構成図を示す。同図中、図６と同一構成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００５４】
本実施例では、コントローラ２１１からの指示に応じて位置ずれ補正部２１２の位置ずれ量測定部２１３で測定される位置ずれ量の周波数がｆ１〜ｆｎで順次切り替わる。また、コントローラ２１１からの指示に応じて位相変換部２１４で設定される位相がΔθ１〜Δθｎで順次切り替わる。
コントローラ２１１は、磁気ディスク１０１が所定回転すると、位置ずれ補正部２１２の位置ずれ量測定部２１３で測定される位置ずれ量の周波数をｆ１からｆ２に切り換えるとともに、位相変換部２１４で設定される位相がΔθ１からΔθ２で切り換える指示を行う。コントローラ２１１は、磁気ディスク１０１がさらに所定回転すると、位置ずれ補正部２１２の位置ずれ量測定部２１３で測定される位置ずれ量の周波数をｆ２からｆ３に切り換えるとともに、位相変換部２１４で設定される位相がΔθ２からΔθ３で切り換える指示を行う。上記動作を順次行い周波数ｆ１〜ｆｎの位置ずれ補正波形を得る。
【００５５】
本実施例によれば、複数の位置ずれ補正を同時に行う必要がないので、処理の負担を軽減できる。
【００５６】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、ヘッドの前記トラックに対する位置ずれ量を、所定の周波数成分毎に、検出し、検出された位置ずれ量を、所定の周波数成分毎に、設定された位相だけ進め、位相が進められた位置ずれ量に各々その影響を小さくする係数を乗算した位置ずれ量を前回位置ずれ量に順次に加算し、位置ずれ補正量記憶手段に記憶し、位置ずれ補正量記憶手段に記憶された位置ずれ量をヘッドの位置を指示する指示値に加算して、ヘッドの移動を制御することにより、比較的簡単な構成で正確、かつ、安定して制御が可能となる等の特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の磁気ディスクのフォーマットを示す図である。
【図２】本発明の一実施例の磁気ディスクのサーボフレームの構成図である。
【図３】本発明の一実施例の磁気ディスクの偏心を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施例のずれ量のディスク回転に対する特性図である。
【図５】本発明の一実施例のブロック構成図である。
【図６】本発明の一実施例のサーボ回路のブロック構成図である。
【図７】本発明の一実施例のコマンド処理タスクの処理フローチャートである。
【図８】本発明の一実施例の位置ずれ量補正部の処理フローチャートである。
【図９】本発明の一実施例の動作説明図である。
【図１０】本発明の他の実施例のブロック構成図である。
【符号の説明】
１００ 磁気ディスク装置
１０、１０１ 磁気ディスク
１０２ スピンドルモータ
１０３ 磁気ヘッド
１０４ キャリッジ
１０５ ＶＣＭ
１０６ 変復調回路
１０７ サーボ回路
１０８ ＤＡＣ
１０９ パワーアンプ
１１０ 回転軸
１１１ コントローラ
１１２ 目標位置設定部
１１３ 位置誤差計算部
１１４−１〜１１４−ｎ、２１２ 位置ずれ補正部
１１５ 加算器
１１６ 位置ずれ量測定部
１１７ 位相変換部
１１８ 位置ずれ補正量記憶部
１１９ 位置ずれ補正値計算部
Claims (4)
- ヘッドによりディスク上の所定のトラックを走査して情報を記録再生するディスク装置の制御方法において、
前記ヘッドの前記トラックに対する位置ずれ量を、所定の周波数成分毎に、検出する位置ずれ量検出手順と、
前記位置ずれ量検出手順で周波数毎に検出された位置ずれ量を、前記所定の周波数成分毎に、設定された位相だけ進める位相制御手順と、
前記位相制御手段で周波数成分毎に位相が進められた位置ずれ量に各々その影響を小さくする係数を乗算する係数乗算手順と、
前記係数乗算手順で係数が乗算された今回の位置ずれ量を前回位置ずれ量に順次に加算し、前記位置ずれ補正量記憶手段に記憶する計算手順と、
前記位置ずれ補正量記憶手段に記憶された位置ずれ量を前記ヘッドの位置を指示する指示値に加算して、前記ヘッドの移動を制御するヘッド移動制御手順とを有することを特徴とするディスク装置の制御方法。 - 前記位置ずれ量検出手順及び前記位相制御手順は、前記ディスクの所定回転毎に順次異なる周波数の位置ずれ量を検出し、位相制御することを特徴とする請求項２記載のディスク装置の制御方法。
- ヘッドによりディスク上の所定のトラックを走査して情報を記録再生するディスク装置において、
前記ヘッドの前記トラックに対する位置ずれ量を、所定の周波数成分毎に、検出する位置ずれ量検出手段と、
前記位置ずれ量検出手段で検出された前記位置ずれ量を、前記所定の周波数成分毎に、所定の位相だけ進める位相制御手段と、
前記位置ずれ量を記憶する位置ずれ補正量記憶手段と、
前記位相制御手段で周波数成分毎に位相が進められた位置ずれ量に各々その影響を小さくする係数を乗算した位置ずれ量を前記位置ずれ補正量記憶手段に記憶された位置ずれ量に順次に加算して、前記位置ずれ補正量記憶手段に記憶する計算手段と、
前記位置ずれ補正量記憶手段に記憶された位置ずれ量を前記ヘッドの位置を指示する指示値に加算して、前記ヘッドの移動を制御するヘッド移動制御手段とを有することを特徴とするディスク装置。 - 前記位置ずれ量検出手段及び前記位相制御手段は、前記ディスクの所定回転毎に順次異なる周波数の位置ずれ量を検出し、位相制御することを特徴とする請求項３記載のディスク装置。
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